Agriculture bilan Carbone, de CarbonThink à Terrasolis Farm
8 novembre 2021
Agriculture, le bilan Carbone ou Gaz à effet de serre d’une ferme de grandes cultures se compose de ses émissions brutes de gaz à effet de serre, directes et indirectes, et du stockage de carbone dans son sol et sa biomasse pérenne. Or, si les modèles outils d’évaluation existent depuis longtemps, au moins dans les mains des chercheurs, ils n’ont pas encore été déployés massivement dans les exploitations agricoles. Cela ne saurait tarder, avec l’ouverture actuelle du marché volontaire du carbone à l’agriculture, encadré méthodologiquement par le Label Bas Carbone (LBC) en France. L’élevage est lancé, les grandes cultures prêtes à partir, la viticulture suit. En Grand-Est en particulier, de nombreuses organisations agricoles (chambres d’agricultures, organismes stockeurs, centres de gestion, etc…) vont ainsi cet hiver diagnostiquer la performance Carbone de plus d’une centaine de fermes mutualisant leurs analyses dans le cadre du projet CarbonThink, dans l’objectif de valoriser financièrement les bonnes pratiques en place à venir.
Neutralité carbone – Une approche globale et des effets antagonistes
Intéressons-nous d’un peu plus près aux principaux paramètres de l’équation Carbone des grandes cultures :
- Emissions brutes = f [ Fertilisation azotée & Fioul ]
- Stockage du sol = f [ Apport de biomasses = Résidus de (inter)cultures & Amendements organiques ]
N’y aurait-il pas une contradiction potentielle entre deux de ces paramètres ? Car pour stocker dans un sol, il faut des cultures productives permettant de forts retours au sol, qui pour produire ont besoin de fertilisation azotée, émettrice de gaz à effet de serre. Une bonne part du travail d’évaluation du tandem agriculture conseiller va par conséquent consister à trouver le bon point d’équilibre, technico-économique, dans la combinaison des pratiques bas carbone.
Agriculture – Bilan Carbone par culture sur Terrasolis Farm
Chaque culture laisse au sol une part plus ou moins importante de biomasse aérienne et racinaire et donc de carbone humifié, selon sa productivité, son taux de matière sèche et son coefficient ico-humique (rendement humification).
- Une tonne de carbone stockée dans le sol équivaut à 44/12=3.7 tonnes de CO2 séquestrées
- Une fraction du carbone humifié est ensuite minéralisé par le sol, mais nous n’en tiendrons pas en compte aujourd’hui (à suivre dans le prochain article)
Sur Terrasolis Farm, des mesures ont ainsi été réalisées cette année sur l’ensemble des cultures présentes sur l’exploitation, le tableau ci-dessous en synthétise les principaux résultats.
*chiffres entre parenthèses = rendement en qx/ha
De même, chaque culture, pour arriver à son niveau de rendement consomme également une certaine quantité d’engrais minéraux azotés. Ainsi, l’utilisation d’une unité d’azoté émet, directement ou indirectement, environ 12,7 kg CO2 équivalent dans l’atmosphère.
Le graphique ci-dessous présente ainsi la fertilisation azotée apportée de chaque culture de la ferme ainsi que la quantité de CO2 séquestrée dans le sol.
*chiffres entre parenthèses = rendement en qx/ha
Par exemple, le colza de la ferme, au rendement de 35 q/ha, laisse au sol 1.6 T de C humifié, soit l’équivalent de 5.9 T CO2 séquestrées. Parallèlement, il consomme 200 unités d’azote, soit l’équivalent de 2.5 T CO2 émises. Son bilan est donc de 5.9-2.5=3.4 T CO2 évitées (sans compter la minéralisation du sol).
Si le bilan par culture est intéressant dans l’absolu, le Label Bas-Carbone valorisant les progrès par rapport à une référence (individuelle ou collective), il est tout aussi pertinent de mesurer les écarts entre cultures.
Un pois de 30 q/ha, qui n’a pas besoin d’apport d’azote, a un bilan de 1.4 T CO2 évitées. Pour atteindre la performance Carbone d’un colza, il faut lui rajouter une interculture de plus de 3 T MS/ha, soit l’équivalent de 2.3 T CO2 séquestrées.
Agriculture – Bilan Carbone par système sur Terrasolis Farm
A l’échelle des 4 systèmes de cultures étant à l’essai sur la ferme expérimentale (AUTO-N, TCS, SCV, BIOMASSE), en comparaison avec le système de culture de référence, les performances Carbone sont les suivantes :
🌾 Le système de cultures AUTO N (autonomie azotée) affiche le meilleur score et montre que 0.7 T CO2e/ha/an peuvent être évitées par rapport au SDC de référence en jouant sur la fertilisation minérale azotée. La baisse de la fertilisation azotée minérale est imputable pour 50% aux nouvelles cultures peu consommatrices d’azote, pour 25% à la substitution de la solution azotée par de l’ammonitrate, pour 15% à l’ajout d’un amendement organique et pour 5% par l’insertion de légumineuses en interculture.
🌾 Le système de cultures TCS (techniques culturales simplifiées) a les meilleurs résultats d’un point de vue stockage de carbone dans le sol grâce à l’effet de ses intercultures. Le SDC SCV (semis sous couvert permanent) est plus ambitieux en la matière mais également plus risqué et plusieurs aléas climatiques et techniques ont grevé sa productivité et donc son stockage de carbone dans le sol
🌾 Le système de cultures BIOMASSE ne performe pas, car le calcul du bilan C selon le LBC en grandes cultures, n’intègre pas (encore) l’impact des produits biosourcés sortant de la ferme en matière de substitution de carbone fossile.
🔜 Dans notre prochain article, nous nous intéresserons à l’arbitrage entre : stocker du carbone dans un sol ou dans un biomatériaux, nous préciserons comment prendre en compte, selon son sol, la minéralisation du carbone humifié, et nous détaillerons les premiers résultats du nouveau système de culture BAS CARBONE de Terrasolis Farm.
En conclusion, cette première analyse confirme que la gestion de la fertilisation azotée est le principal levier d’une ferme en transition bas-carbone. Or, la diminution des doses d’azote ou le changement d’assolement avec des cultures peu ou pas consommatrices auront obligatoirement un impact sur les filières actuelles. A réfléchir à l’échelle des fermes et des territoires.
Rédigé par : Gaël Ponsardin et Etienne Lapierre
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